殼聚糖改性及在水處理方面的應(yīng)用.doc

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1、《文獻(xiàn)檢索與科技論文寫(xiě)作》作業(yè)殼聚糖的改性在水處理中的應(yīng)用進(jìn)展年級(jí)：學(xué)院：專業(yè)：高分子材料學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：提綱0引言殼聚糖是性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛且具有開(kāi)發(fā)價(jià)值的天然高分子絮凝劑。雖然在應(yīng)用中有一些不足，但可以通過(guò)物理或化學(xué)改性來(lái)提高其性能，拓展其應(yīng)用范圍。本文主要介紹殼聚糖改性后在水處理中的應(yīng)用進(jìn)展。1殼聚糖的改性在飲用水處理中的應(yīng)用從對(duì)氟離子的吸附及對(duì)濁度的降低介紹改性殼聚糖的應(yīng)用效果；2殼聚糖的改性在工業(yè)廢水中的應(yīng)用2.1印染廢水從對(duì)偶氮染料的吸附及對(duì)陽(yáng)離子染料的吸附介紹改性殼聚糖的應(yīng)用；2.2重金屬離子主要從對(duì)銅離子、對(duì)鎳離子的吸附；對(duì)UO22

2、+、Th4+的吸附及對(duì)Cr(VI)的吸附，來(lái)介紹改性殼聚糖的應(yīng)用；2.3造紙廢水主要介紹接枝改性殼聚糖和殼聚糖微球?qū)υ旒垙U水的處理效果；3殼聚糖的改性在城市污水和海水中的應(yīng)用主要介紹改性殼聚糖對(duì)SS、濁度、BOD5及COD等的處理效果；4結(jié)語(yǔ)與展望介紹目前的改性研究情況及未來(lái)研究的方向。5參考文獻(xiàn)殼聚糖的改性在水處理中的應(yīng)用進(jìn)展--------鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院14級(jí)高分子材料專業(yè)馬舒顏摘要：本文闡述了殼聚糖絮凝劑改性后在水處理方面的應(yīng)用進(jìn)展，著重說(shuō)明其在重金屬離子處理、印染廢水處理中的應(yīng)用。殼聚糖絮凝劑在水處理中應(yīng)用極廣，環(huán)境友好，從可持續(xù)發(fā)展角度

3、來(lái)看有著巨大的發(fā)展?jié)摿脱芯恳饬x。關(guān)鍵詞：殼聚糖的改性絮凝水處理0引言水是人類生存最基本的需求，傳統(tǒng)的水處理劑會(huì)在水中有殘留，對(duì)人體健康及環(huán)境造成危害。因此，兼具環(huán)境友好、可再生、來(lái)源廣泛的綠色水處理劑備受關(guān)注。而殼聚糖就是性能最為優(yōu)異的的天然高分子材料之一。殼聚糖是由自然界廣泛存在的甲殼素經(jīng)過(guò)脫乙酰作用得到的，又稱脫乙酰甲殼素，一般而言，甲殼素的N-乙?；撊?5％以上就可稱為殼聚糖，其分子式為(C6H11NO4)N。殼聚糖結(jié)構(gòu)中含有大量活潑的氨基和羥基，在酸性溶液中能形成陽(yáng)離子型聚電解質(zhì)，有良好的絮凝作用；且可通過(guò)表面侵蝕、酶降解、溶解等多種降解方式進(jìn)行

4、可控性降解，無(wú)毒副作用；同時(shí)還具有很好的生物相容性、吸附性、吸濕性、成膜性、抵抗免疫反應(yīng)性和抗菌性等，廣泛應(yīng)用于造紙、紡織、制革、工業(yè)廢水處理；在醫(yī)藥、食品保健品等領(lǐng)域也發(fā)揮著巨大的作用。因此，殼聚糖是一種用途廣泛且富開(kāi)發(fā)價(jià)值的天然高分子絮凝劑。然而，殼聚糖在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些不足，譬如：化學(xué)性質(zhì)不活潑、溶解性較差、分子量相對(duì)較低等，在一定程度上限制了它的使用范圍。但因其結(jié)構(gòu)中含有羥基、乙?；桶被裙倌軋F(tuán)，故可以利用烷基化、酯化、接枝、交聯(lián)等改性方法來(lái)改善殼聚糖的性質(zhì)，提高其性能，從而拓展應(yīng)用范圍，得到更大的利用空間。1殼聚糖的改性在飲用水處理中的應(yīng)用飲

5、用水的處理，目的是將水處理為對(duì)人體有生物安全性和化學(xué)安全性的水，同時(shí)水的濁度、色度、硬度、氣味等給人的感受要好[1]。殼聚糖因其天然、無(wú)毒、安全性，在飲用水處理中顯示了其獨(dú)特的優(yōu)越性。殼聚糖特有的分子結(jié)構(gòu)，可有效去除水中的懸浮物、有機(jī)物、顏色和氣味，可降低水中COD含量并減少水中毒副物質(zhì)的產(chǎn)生；此外，殼聚糖可以有效吸附去除飲用水中重金屬及其藻類物質(zhì)；還可以去除無(wú)機(jī)絮凝劑處理后殘留的鋁離子，且能一定程度上抑制水中微生物的繁殖和生長(zhǎng)，從而具有一定的殺菌作用[2]。10我國(guó)是世界上地方性氟中毒較嚴(yán)重的國(guó)家之一。氟離子是人體不可或缺的微量元素之一，飲用水中氟離子含量

6、在0.4mg/L～0.6mg/L時(shí)對(duì)人體有益，國(guó)家衛(wèi)生飲用水標(biāo)準(zhǔn)要求氟的含量不能超過(guò)1.0mg/L[3]。氟含量超標(biāo)對(duì)人體傷害極大，若長(zhǎng)期飲用，不僅會(huì)對(duì)人體的軟組織和硬組織造成損傷，還可能會(huì)導(dǎo)致患者骨骼變形等。因此，去除或控制飲用水中的氟的含量十分重要。梁鵬等[4]以殼聚糖為基體，首次利用成本較低的高La3+稀土改性片狀殼聚糖，得到新型除氟劑CR；針對(duì)片狀殼聚糖使用性能不穩(wěn)定、不易與介質(zhì)分離等缺陷，采用反相懸浮法合成了La3+和高La3+稀土改性殼聚糖樹(shù)脂（CLB和CLRB）,吸附飽和容量分別為6.01mg/g，3.34mg/g。FTIR表明CLB和CLRB

7、二者結(jié)構(gòu)中形成了N-La3＋配位鍵和N-高La3＋稀土配位鍵，使熱穩(wěn)定性較不含稀土樹(shù)脂得到了較大提高。為了進(jìn)一步提高稀土改性殼聚糖樹(shù)脂的利用效率，研究制得稀土改性磁性殼聚糖樹(shù)脂MCLB和MCLRB，它們的吸附飽和容量分別可達(dá)20.53mg/g和22.35mg/g。幾種除氟劑應(yīng)用于模擬高氟飲用水除氟時(shí)，都能取得了良好的效果。與傳統(tǒng)除氟劑相比，稀土改性殼聚糖除氟劑具有吸附容量高、吸附速率快、成本低廉、可多次重復(fù)利用且使用性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，有望進(jìn)一步推廣使用。張夏紅[5]等采用稀土鈰對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性成球，經(jīng)戊二醛交聯(lián)后制得新型除氟吸附材料稀土鈰改性殼聚糖微球(CeC

8、h)，CeCh在吸附平衡時(shí)吸附量為0.268mg/g